Magma Versus Lava: Как се стопява, изгрява и се развива

В снимката на учебника на скален цикъл, всичко започва с разтопена подземна скала: магма. Какво знаем за него?

Магмата е много повече от лавата. Лава е името на разтопена скала, която е изригнала върху земната повърхност - зачервения материал, разливащ се от вулкани. Lava е и името на получената твърда скала.

За разлика от тях магмата е невиждана. Всяка скала под земята, която е напълно или частично стопена, се квалифицира като магма. Знаем, че съществува, защото всеки тип магнитна скала втвърден от разтопено състояние: гранит, перидотит, базалт, обсидиан и всички останали.

Геолозите наричат ​​целия процес на производство на стопилки magmagenesis. Този раздел е много основно въведение към сложна тема.

Очевидно е необходимо да се стопи много топлина, за да се стопи скали. Земята има много топлина вътре, част от нея е останала от образуването на планетата, а част от нея се генерира от радиоактивност и други физически средства. Въпреки това, въпреки че по-голямата част от нашата планета -

Магмата възниква по трите начина - често и трите наведнъж - тъй като горната мантия се разбърква от тектоника на плочите.

Топлопредаване: Изгряващо тяло на магма - проникване - изпраща топлина към по-студените скали около него, особено след като проникването се втвърдява. Ако тези скали са вече на ръба на топене, допълнителната топлина е всичко необходимо. Ето как често се обясняват риолитичните магми, характерни за континенталните интериори.

Декомпресивно топене: Когато две плочи са раздърпани, мантията отдолу се издига в пропастта. С намаляването на налягането скалата започва да се топи. Топенето от този тип се случва тогава, където плочите са разпънати на разстояние - на различаващи се граници и зони с разширение на континенталната и задната дъга (научете повече за разминаващи се зони).

Топене на потока: Където водата (или други летливи вещества, като въглероден диоксид или серни газове) може да се разбърква в скално тяло, ефектът върху топенето е драматичен. Това се дължи на обилния вулканизъм в близост до зоните на субдукция, където спускащите се плочи пренасят със себе си вода, утайка, въглеродни вещества и хидратиран минерал. Летливите вещества, освободени от потъващата плоча, се издигат в надлежащата плоча, пораждайки световните вулканични дъги.

Съставът на магма зависи от вида на скалата, от която се е стопила и колко напълно се е стопила. Първите битове, които се стопяват, са най-богати на силициев диоксид (най-фелсичен) и най-нисък на желязо и магнезий (най-малко мафик). Така ултрамафичната мантийна скала (перидотит) дава мафинова стопилка (габро и базалт), която образува океанските плочи по средата на океанските хребети. Мафийската скала дава фелсична стопилка (андезит, риолит, Гранитоид). Колкото по-голяма е степента на стопяване, толкова по-отблизо магма наподобява своята източна скала.

След като се образува магма, тя се опитва да се издигне. Плаваемостта е основният двигател на магмата, тъй като стопената скала винаги е по-малко плътна от твърдата скала. Нарастващата магма има тенденция да остава течна, дори и да се охлажда, защото продължава да се декомпресира. Все пак няма гаранция, че магма ще стигне до повърхността. Плутонови скали (гранит, габро и т.н.) с големите си минерални зърна представляват магми, които замръзват, много бавно, дълбоко под земята.

Обикновено представяме магмата като големи тела на стопилка, но тя се движи нагоре в тънки шушулки и тънки струни, заемайки кора и горна мантия като вода запълва гъба. Ние знаем това, защото сеизмичните вълни се забавят в телата на магмата, но не изчезват, както биха в течност.

Знаем също, че магмата едва ли някога е обикновена течност. Мислете за това като континуум от бульон до яхния. Обикновено се описва като гъба от минерални кристали, пренасяна в течност, понякога и с мехурчета газ. Кристалите обикновено са по-плътни от течността и са склонни бавно да се утаяват в зависимост от твърдостта на магмата (вискозитета).

Магите се развиват по три основни начина: те се променят, докато бавно кристализират, смесват се с други магми и стопяват скалите около тях. Заедно тези механизми се наричат магматична диференциация. Магмата може да спре с диференциране, да се утаи и да се втвърди в плутонова скала. Или може да влезе в последна фаза, която води до изригване.

1. Магмата кристализира, докато се охлажда по доста предсказуем начин, както сме разработили чрез експеримент. Той помага да се мисли за магмата не като обикновено разтопено вещество, като стъкло или метал в плавилна смес, но като горещ разтвор на химически елементи и йони, които имат много възможности, тъй като стават минерални кристали. Първите минерали, които кристализират, са тези с мафинови състави и (най-общо) високи точки на топене: оливин, пироксени богат на калций плагиоклаз. Течността, оставена след това, променя състава по обратен начин. Процесът продължава с други минерали, като се получава течност с все повече и повече силициев двуокис. Има още много подробности, които магнитните петролози трябва да научат в училище (или да прочетат за „Серията реакции на Боуен"), но това е същността на кристално фракциониране.
2. Магмата може да се смесва със съществуващо тяло на магма. Това, което се случва тогава, е повече от просто разбъркване на двете стопи заедно, защото кристалите от едното могат да реагират с течността от другата. Нашественикът може да енергизира по-старата магма или те могат да образуват емулсия с петна от едната, плаваща в другата. Но основният принцип на смесване на магма е просто.
3. Когато магмата нахлуе в място в твърдата кора, тя влияе на съществуващата там "кънтри скала". Горещата му температура и изтичащите летливи вещества могат да причинят части от скалата на страната - обикновено фелсичната част - да се стопи и да влезе в магмата. Ксенолити - цели парчета кънтри рок - също могат да влязат в магмата. Този процес се нарича асимилация.

Последната фаза на диференциация включва летливите вещества. Водата и газовете, които се разтварят в магма, в крайна сметка започват да изплуват, когато магмата се издига по-близо до повърхността. След като това започне, темпът на активност в магма рязко се повишава. В този момент магмата е готова за бягския процес, който води до изригване. За тази част от историята продължете към Вулканизъм накратко.